Исследователи Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ разработали инновационный способ «записывать» информацию с помощью лазера на ультратонких, двумерных материалах — максенах (MXene). Об этом рассказали в пресс-службе вуза.
Суть метода заключается в точечном воздействии лазерного луча на двумерный материал (например, дихалькогениды переходных металлов). Под лучом атомы в слое перестраиваются, меняя свои свойства. Эти локальные изменения можно считывать как биты информации, то есть использовать для записи и хранения данных.
Максены — это прочные двумерные материалы с высокой электропроводностью, их получают путем травления плавиковой кислотой специальных слоистых соединений (МАХ-фаз). Кислота удаляет один из элементов, оставляя слой максена.
Максены обладают высокой электропроводностью, хорошими механическими характеристиками и настраиваемыми поверхностными свойствами. Это делает их крайне перспективными для гибкой опто- и наноэлектроники, а также сенсорики. Однако при синтезе не всегда возможно полностью удалить алюминий, остаточные кластеры которого искажают электронные и оптические свойства материала
Ученые нашли применение остаточному алюминию. Они направили лазерный луч на частицы максена, под действием которого металл окисляется становится оксидом (Al₂O₃). Выяснилось, что эти частицы сами начинают светиться за счет атомов хрома, которые в незначительном количестве присутствуют в самом материале и окружающей среде. Под воздействием лазера они внедряются и в оксид алюминия. Таким образом, остаточный алюминий превращается в наночастицы рубина, которые излучают свет в узком диапазоне.
Исследователи выяснили, что для получения рубинового свечения достаточно примеси минимальных частиц хрома, которые попадают в материал естественным путем и, тем самым, обеспечивают излучение. Этот позволяет оценить чистоту максена. То, что было раньше проблемой максена, стало его преимуществом. Лазер превращает исходные примеси во встроенные рубиновые рубиновые сенсоры, которые дают информацию о состоянии материала, его деформации и других моментах. Исследование опубликовано в журнале Advanced Optical Materials.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что новый метод охлаждения упростит масштабирование квантовых компьютеров.
